天線的參數(shù)指標(biāo)(9) 極化損耗、極化隔離
9.極化損耗(Loss)、極化隔離(Isolation)
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垂直極化波要用具有垂直極化特性的天線來(lái)接收,水平極化波要用具有水平極化特性的天線來(lái)接收。右旋圓極化波要用具有右旋圓極化特性的天線來(lái)接收,而左旋圓極化波要用具有左旋圓極化特性的天線來(lái)接收。
當(dāng)來(lái)波的極化方向與接收天線的極化方向不一致時(shí),接收到的信號(hào)都會(huì)變小,也就是說(shuō),發(fā)生極化損失。例如:當(dāng)用+ 45°極化天線接收垂直極化或水平極化波時(shí),或者,當(dāng)用垂直極化天線接收 +45°極化或-45°極化波時(shí),等等情況下,都要產(chǎn)生極化損失。用圓極化天線接收任一線極化波,或者,用線極化天線接收任一圓極化波,等等情況下,也必然發(fā)生極化損失,只能接收到來(lái)波的一半能量。
表2-3給出了極化損失的典型實(shí)例,應(yīng)用中可以參考本表計(jì)算極化損耗。
表2-3 極化損失的典型實(shí)例
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在超高頻RFID實(shí)際應(yīng)用中,為了增加取向的多樣性,閱讀器天線通常設(shè)置為圓極化輻射,而大多數(shù)的超高頻RFID標(biāo)簽都設(shè)計(jì)成線極化,這時(shí)就會(huì)產(chǎn)生極化損失,而且標(biāo)簽只能接收到傳輸功率的一半。比如閱讀器天線對(duì)于一個(gè)線極化標(biāo)簽來(lái)說(shuō)標(biāo)稱(chēng)8dBi的圓極化天線其實(shí)只相當(dāng)于5dBi的線極化天線;因此在這種情況下如果把閱讀器天線換位線極化天線,且極化方向相同,則標(biāo)簽的功率接收可以改善3dB。
當(dāng)接收天線的極化方向與來(lái)波的極化方向完全正交時(shí),例如用水平極化的接收天線接收垂直極化的來(lái)波,或用右旋圓極化的接收天線接收左旋圓極化的來(lái)波時(shí),天線就完全接收不到來(lái)波的能量,這種情況下極化損失為最大,稱(chēng)極化完全隔離。
理想的極化完全隔離是沒(méi)有的。饋送到一種極化的天線中去的信號(hào)多少總會(huì)有那么一點(diǎn)點(diǎn)在另外一種極化的天線中出現(xiàn)。例如圖2-29所示的雙極化天線中,設(shè)輸入垂直極化天線的功率為10W,結(jié)果在水平極化天線的輸出端測(cè)得的輸出功率為10mW。在這種情況下的極化隔離為L(zhǎng)oss= 10 lg (10,000 mW / 10 mW) = 30(dB)。
圖2-29 極化隔離
在超高頻RFID的一些應(yīng)用中,我們可以充分的利用極化隔離來(lái)避免一些信號(hào)的干擾。如在一個(gè)車(chē)輛管理系統(tǒng)中,有兩組電子車(chē)牌使用,且需要同時(shí)工作,可以一組使用垂直極化,一組使用水平極化,同時(shí)閱讀器天線也使用垂直極化和水平極化,這時(shí)兩個(gè)閱讀器可以同時(shí)對(duì)靠近的兩個(gè)標(biāo)簽進(jìn)行識(shí)別,且不會(huì)互相干擾,就是利用了極化隔離的技術(shù)。